关于步进电机驱动的常见问题

 

　　1.何为步进电机的驱动。

　　步进电机是一种作为控制用的特种电机, 它的旋转是以固定的角度(称为“步距角”)一步一步运行的, 其特点是没有积累误差(精度为100%), 所以广泛应用于各种开环控制。

　　步进电机的运行要有一电子装置进行驱动, 这种装置就是步进电机驱动器, 它是把步进电机控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移, 或者说步进电机控制系统每发一个脉冲信号, 通过步进电机驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。

　　所以，控制步进电机脉冲信号的频率，可以对步进电机精确调速；

　　控制步进电机步进脉冲的个数，步进电机驱动器可以实现对步进电机精确定位目的；

　　2.何为步进电机驱动器的细分。

　　要了解“步进电机细分”，先要弄清“步进电机步距角”这个概念：它表示步进电机控制系统每发一个步进脉冲信号，步进电机所转动的角度。

　　步进电机出厂时给出了一个步进电机步距角的值，如ss3402A64A型步进电机给出的值为0.9°/1.8°（表示半步工作时为0.9°、整步工作时为1.8°），这个步进电机步距角可以称之为‘步进电机固有步距角’，不一定是步进电机实际工作时的真正步距角，真正的步进电机步距角和步进电机驱动器有关，参见下列数据（还以型86BYG250A电机为例）：

　　步进电机固有步距角 所用驱动器类型及工作状态

　　步进电机运行时的真正步距角 0.9°/1.8°

　　步进电机驱动器工作在半步状态 0.9° 0.9°/1.8°

　　细分步进电机驱动器工作在5细分状态 0.36° 0.9°/1.8°

　　细分步进电机驱动器工作在10细分状态 0.18° 0.9°/1.8°

　　细分步进电机驱动器工作在20细分状态 0.09° 0.9°/1.8°

　　细分步进电机驱动器工作在40细分状态 0.045°

　　从以上数据可以看出：步进电机通过细分步进电机驱动器的驱动，其步进电机步距角变小了，如步进电机驱动器工作在10细分状态时，其步距角只为‘步进电机固有步距角’的十分之一，也就是说：‘当步进电机驱动器工作在不细分的整步状态时，步进电机控制系统每发一个步进脉冲，步进电机转动1.8°；而用细分驱动器工作在10细分状态时，电机只转动了0.18° ’，这就是细分的基本概念。 细分功能完全是由步进电机驱动器*精确控制步进电机的相电流所产生的，与步进电机无关。

　　3.驱动器细分有什么优点，为什么一定建议我使用细分功能。

　　步进电机驱动器细分后的主要优点为：完全消除了步进电机的低频振荡。

　　步进电机低频振荡是步进电机（尤其是反应式电机）的固有特性，而细分是消除它的唯一途径，如果您的步进电机有时要在共振区工作（如走圆弧），步进电机选择细分驱动器是唯一的选择。

　　为提高了步进电机的输出转矩。尤其是对三相反应式电机，其力矩比不细分时提高约30-40% 。

　　为提高了步进电机的分辨率。由于减小了步进电机步距角、提高了步进电机步距的均匀度，‘提高步进电机的分辨率’是不言而喻的。

　　以上这些优点，尤其是在性能上的优点，并不是一个量的变化，而是质的飞跃。根据我们的记录，原来使用不细分步进电机驱动器的用户通过比较后，大都改选为细分步进电机驱动器。

　　所以我们建议您最好选用细分步进电机驱动器。

　　4.何为混合式步进电机，何为反应式步进电机，两者有何区别。

　　在结构和材料上不同，反应式步进电机不象混合式步进电机那样内部具有永久磁性材料，故反应式步进电机没有自阻，而混合式步进电机有自阻（即在电机未加电的情况下有一定的自锁力）。

　　在运行性能上有差别，混合式步进电机运行时相对较平稳，输出力矩相对较大，运行声音小。

　　两种步进电机在价格上有差别，反应式步进电机比混合式步进电机相对便宜。

　　5.何为步进电机的相数，我应该选择几相的步进电机。

　　步进电机的相数是指步进电机内部的线圈组数，目前常用的有二相步进电机、三相步进电机、四相步进电机、五相步进电机。步进电机相数不同，其步距角也不同，一般二相步进电机的步距角为0.9°/1.8°、三相步进电机的为0.75°/1.5°等、五相步进电机的为0.36°/0.72° 。

　　在没有细分步进电机驱动器时，用户主要*选择不同相数的步进电机来满足自己步距角的要求。如果使用细分步进电机驱动器，则‘相数’将变得没有意义，用户只需在步进电机驱动器上改变细分数，就可以改变步距角。

　　6.我正准备选择五相混合式步进电机，请问有何建议?

　　 五相混合式步进电机处于正在淘汰状态，所以我们建议：如果您一定要用五相步进电机的步距角（0.36°），请您选用二相混合式步进电机和配套的细分步进电机驱动器，在5细分状态下的步进电机步距角同样为0.36°，并且细分后的步进电机步距角比五相固有的步进电机步距角更均匀、定位精度更高、运行更平稳、出力更大。